一种基于LabVIEW的秸秆还田机在线振动监测系统

一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统
技术领域
1.本实用新型涉及秸秆还田机技术领域，尤其是一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统。


背景技术：

2.秸秆还田机是集收割、切断、揉碎抛送于一体的耕整地机械产品，在农业中有着非常广泛的应用，大大提高了生产效率。
3.振动是秸秆还田机存在的一种物理现象，在秸秆还田机作业过程中，秸秆还田机振动部件振动频率过大，强烈地振动对设备运行产生不利影响，导致设备零件磨损或疲劳断裂，严重降低其安全性和可靠性，更甚者威胁人身和生产安全。为了增加秸秆还田机使用的安全性，减少秸秆还田机故障的发生，必须对秸秆还田机作业状况进行实时监测。本

技术实现要素：
可以实现对秸秆还田机工作状况的在线振动监测，减少秸秆还田机故障的发生，增强其使用安全性。
实用新型内容
4.本实用新型的目的在于提供一种能够对秸秆还田机的作业状况进行实时监测的一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。
6.一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统，包括被测秸秆还田机，其信号输出端分别通过安装在秸秆还田机机壳上的振动传感器以及刀辊轴处的角速度传感器与labview数据采集卡的信号输入端相连，labview数据采集卡的信号输出端与具有labview开发平台的上位机的信号输入端相连，具有labview开发平台的上位机的信号输出端与下位机的信号输入端相连。
7.所述下位机采用stm32f103单片机，用于控制蜂鸣器报警。
8.所述labview数据采集卡采用usb-8814板卡，所述usb-8814板卡插入具有labview开发平台的上位机的usb接口内，所述振动传感器和角速度传感器的信号输出端均通过数据线于usb-8814板卡连接。
9.由上述技术方案可知，本实用新型通过采用labview数据采集卡，可以将传感器采集到的数据图形化和数字化，实时显示各个传感器的信息，实现对秸秆还田机的在线振动实时监测，保证秸秆还田机正常运行，避免发生故障。本实用新型操作简单、功能实用。
附图说明
10.图1为本实用新型的电路框图。
具体实施方式
11.如图1所示，一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统，其特征在于：包括
被测秸秆还田机，其信号输出端分别通过安装在秸秆还田机机壳上的振动传感器1以及安装在刀辊轴处的角速度传感器2与labview数据采集卡3的信号输入端相连，labview数据采集卡3的信号输出端与具有labview开发平台的上位机4的信号输入端相连，具有labview开发平台的上位机4的信号输出端与下位机5的信号输入端相连。安装在秸秆还田机上的振动传感器1用于监测秸秆还田机传递到机壳处的振动加速度，安装在秸秆还田机刀辊轴处的角速度传感器2用于监测秸秆还田机转动的速度。
12.下位机5采用stm32f103单片机，下位机5接收具有labview开发平台的上位机4发送的指令，当发生故障没产生错误信号时控制蜂鸣器报警。
13.labview数据采集卡3采用usb-8814板卡，usb-8814板卡插入具有labview开发平台的上位机4的usb接口内，振动传感器1和角速度传感器2的信号输出端均通过数据线与usb-8814板卡连接，如图1所示。
14.作业初始时，系统复位，labview数据采集卡3采集加速度信号、角速度信号；具有labview开发平台的上位机4监测被测秸秆还田机的作业状态是否正常，正常即可继续读取新的传感器信号，否则，人为关闭被测秸秆还田机的启动按钮，检查故障，检查完成后，重新启动被测秸秆还田机。
15.具有labview开发平台的上位机4判断被测秸秆还田机的作业的作业状态是否正常是指，具有labview开发平台的上位机4将采集的振动传感器、角速度传感器分别与系统设定的加速度阈值、角速度阈值进行比较，若超过设定阈值，则认为发生故障，否则，认为状态正常。只要有一个传感器监测到的信号超出阈值可认为发生故障。
16.以下结合图1对本实用新型作进一步的说明。
17.通过振动传感器1、角速度传感器2对秸秆还田机运行中的信号进行采集，并把模拟信号转换为对应的电信号，通过labview数据采集卡3对传感器信号进行数据采集、处理，转换为数字信号传送给具有labview开发平台的上位机4。启动具有labview开发平台的上位机4，打开监控界面开发，就可以观察各监测界面是否正常。启动下位机5，如果被测秸秆还田机运行发生故障，具有labview开发平台的上位机4会发送错误指令给下位机5，下位机5控制蜂鸣器报警。
18.启动被测秸秆还田机，各传感器监测各待测物理量，将模拟信号转换为对应的电信号，通过labview数据采集卡3对传感器信号进行数据采集、处理，转换为数字信号传送给具有labview开发平台的上位机4，数据以数字化或者图形化的形式实时显示在监控界面上，实现秸秆还田机运行的在线振动监测。
19.综上所述，本实用新型通过采用labview数据采集卡3，可以将传感器采集到的数据图形化和数字化，实时显示各个传感器的信息，实现对秸秆还田机的在线振动实时监测，保证秸秆还田机正常运行，避免发生故障。


技术特征：
1.一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统，其特征在于：包括被测秸秆还田机，其信号输出端分别通过安装在秸秆还田机机壳上的振动传感器（1）以及安装在秸秆还田机刀辊轴处的角速度传感器（2）与labview数据采集卡（3）的信号输入端相连，labview数据采集卡（3）的信号输出端与具有labview开发平台的上位机（4）的信号输入端相连，具有labview开发平台的上位机（4）的信号输出端与下位机（5）的信号输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统，其特征在于：所述下位机（5）采用stm32f103单片机。3.根据权利要求1所述的一种基于labview的秸秆还田机在线振动监测系统，其特征在于：所述labview数据采集卡（3）采用usb-8814板卡，所述usb-8814板卡插入具有labview开发平台的上位机（4）的usb接口内，所述振动传感器（1）和角速度传感器（2）的信号输出端均通过数据线与usb-8814板卡连接。

技术总结
本实用新型涉及一种基于LabVIEW的秸秆还田机在线振动监测系统，包括被测秸秆还田机，其信号输出端分别通过安装在秸秆还田机机壳处的振动传感器以及刀辊轴处的角速度传感器与LabVIEW数据采集卡的信号输入端相连，LabVIEW数据采集卡的信号输出端与具有LabVIEW开发平台的上位机的信号输入端相连，具有LabVIEW开发平台的上位机的信号输出端与下位机的信号输入端相连。本实用新型通过采用LabVIEW数据采集卡，可以将传感器采集到的数据图形化和数字化，实现对秸秆还田机的振动实时监测，保证秸秆还田机正常运行，避免发生故障。本实用新型操作简单、功能实用。功能实用。功能实用。


技术研发人员：赵晓顺 冉文静 霍晓静 刘尚坤 于华丽 田瑞涛 戈皓月
受保护的技术使用者：河北农业大学
技术研发日：2022.04.12
技术公布日：2022/7/19